JPH1038307A - トイレ用空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 便器等を改造することなく、また冷暖房効率
の高いトイレ用空気調和機を提供する。 【解決手段】 第１熱交換面２１と第２熱交換面２３と
を有する熱電変換素子２０と、第１熱交換面２１に接続
された熱交換フィン２２と、この熱交換フィン２２と熱
交換する空気が流れる風路２５と、風路２５内のファン
２６と、栓１６から水を導く導水管３１と、導水管３１
で導かれた水をポンプ３０で循環させる循環水路３２
と、第２熱交換面２３と接続し循環水路３２内の水と熱
交換する熱交換器２４と、循環水路３２内の水をタンク
１１に供給する給水管３３と、熱電変換素子２０に流す
電流の向きを変えて風路２５内に流れる空気を冷却、加
熱して室内を空調する空調制御手段４１とを備え、トイ
レ洗浄後、循環水路３２内の水をタンク１１内に排水
し、新たに水を栓１６から循環水路３２に導入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トイレ内を冷暖
房するのに用いられる、特にペルチェ効果を利用した熱
電変換素子を使用したトイレ用空気調和機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱電変換素子応用のトイレ用空気
調和機として、例えば実開昭６３−１９０３７４公報に
示すものがあった。図１４は従来のトイレ用空気調和機
の断面図であり、水タンク１１の上にダクト状の筺体６
が載設されている。筺体６の凹部７にはペルチェ効果を
利用した熱電変換素子２０が装着されている。１次側フ
ィン１は水タンク１１内の水に浸されており、２次側フ
ィン２は筺体６内に突設されている。また、筺体６内に
は直流変換回路を具備した空調制御手段４１が装着され
ており、空調制御手段４１は電源コード４０、モータ
Ｍ、熱電変換素子２０とそれぞれ接続されている。モー
タＭにはファン２６が付設されている。筺体６の背部に
は吸込口２７が形成されており、また前部には吹出口２
８が形成されている。

【０００３】次に、上記構成のトイル用空気調和機の動
作について説明する。電源スイッチをオンするとモータ
Ｍが駆動されてファン２６が回転して送風されると共に
熱電変換素子２０に通電され、熱電変換素子２０が吸熱
体または発熱体として作用し、２次側フィン２が吸熱又
は放熱して吸込口２７から取り込まれた空気が冷却又は
加熱され、その空気は吹出口２８から吐出され、トイレ
内は冷房又は暖房される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱電変換素子を
用いたトイレ用空調機は以上のように構成されているの
で、トイル用空調機を水洗トイレに取り付けようとした
ときには、水洗トイレ用の水タンク１１に穴を形成しな
ければならず、また水洗トイレ用の水タンク１１の蓋を
特別に加工、製造しなければならないといった問題点が
あった。

【０００５】また、例えば、長時間空調機を運転した場
合、水タンク１１内の水温が急激に上昇または下降する
ため、次第に能力が低下したり、また空調機を使用する
場合冷暖房の効率が低いという問題点があった。また、
このような構造であると、空調要求が発生してから熱電
変換素子に通電されるので、冷暖房の立ち上がりが遅い
という問題点もあった。

【０００６】また、空調機のスイッチを人がオン、オフ
しなければならず、手間がかかり、また消し忘れ等があ
ると不経済であるといった問題点もあった。

【０００７】また、従来、脱臭（芳香）については、ト
イレでは単に置くだけの脱臭剤が使用されることが多
く、脱臭効果が小さいという問題点もあった。仮に、空
気調和機に脱臭フィルター等が付設されていても空気調
和機の運転中しか作用せず、まだ臭気が残存していても
空気調和機の運転を停止してしまうと脱臭（芳香）はで
きないという問題点もあった。

【０００８】また、家庭用電源しかないので、直流変換
が必要となり、経済的負担が大きいという問題点もあっ
た。

【０００９】さらに、暖房する場合は熱電変換素子の電
流方向を逆向きにするだけなので、トイレの水タンク中
の水から吸熱するため冬季は水温が低くなり暖房効果が
十分に発揮できないといった問題点もあった。

【００１０】この発明は、上記のような問題点を解消す
ることを課題とするものであって、既存の水洗トイレを
改造することなく、容易に設置でき、冷暖房効率の高い
トイレ用空気調和機を得ることを目的とする。

【００１１】また、長時間運転しても冷暖房能力が低下
しないトイレ用空気調和機を得ることを目的とする。

【００１２】また、即冷性、即暖性の高いトイレ用空気
調和機を得ることを目的とする。

【００１３】また、人が空気調和機のスイッチをオン、
オフしなくても、トイレ入室時に室内を空調するトイレ
用空気調和機を得ることを目的とする。

【００１４】また、臭気が存在する間は脱臭運転をする
トイレ用空気調和機を得ることを目的とする。

【００１５】また、空調制御手段を駆動させる電源とし
て太陽光発電を利用することにより省エネルギーに役立
つトイレ用空気調和機を得ることを目的とする。

【００１６】また、ヒーターを利用した暖房能力の高い
トイレ用空気調和機を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明のトイレ用空気
調和機は、第１熱交換面と第２熱交換面とを含みペルチ
ェ効果を有する熱電変換素子と、前記第１熱交換面と熱
伝導を保って接続された熱交換体と、この熱交換体と熱
交換する空気が流れる風路と、風路内に配設された送風
手段と、トイレの水タンク内に供給する水を遮断する開
閉弁に接続された導水管と、この導水管に接続された循
環水路と、この循環水路に設けられ前記導水管を通じて
導かれた水を循環させるポンプと、前記循環水路の途中
に設けられ前記第２熱交換面と熱伝導を保って接続され
循環水路内の水と熱交換する熱交換器と、前記循環水路
と接続され循環水路内の水を前記水タンクに供給する給
水管と、前記熱電変換素子に流す電流の向きを変えるこ
とで前記風路内に流れる空気を冷却、加熱してトイレ内
の空調を制御する空調制御手段とを備え、前記循環水路
内の水を前記水タンク内に排水した後、新たな水が前記
導水管から前記循環水路に導入されるようになっている
ものである。

【００１８】また、トイレ用空気調和機は、循環水路内
の水温を検知する水温検知手段を備え、循環水路内の水
温が上昇または下降して、熱交換能力が低下した場合、
循環水路内の水がトイレの水タンク内に排出され、新た
な水が循環水路内に供給されるようになっているもので
ある。

【００１９】また、トイレ用空気調和機は、予め熱交換
体を予熱または予冷する予備運転手段を備え、空調運転
要求があった場合、送風手段が作動して瞬時に冷風また
は温風が風路から吹き出されるようになっているもので
ある。

【００２０】また、トイレ用空気調和機は、人体検知手
段を備え、人が入室したことを検知した場合、トイレの
室内が空調されるようになっているものである。

【００２１】また、トイレ用空気調和機は、トイレの照
明スイッチのオン動作に連動して室内が空調されるよう
になっているものである。

【００２２】また、トイレ用空気調和機は、トイレの換
気扇スイッチのオン動作に連動して室内が空調されるよ
うになっているものである。

【００２３】また、トイレ用空気調和機は、室内の臭気
を検知する臭気センサーと、この臭気センサーからの信
号により作動し臭気を室外に排出する送風手段とを備え
たものである。

【００２４】また、トイレ用空気調和機は、太陽光発電
機と接続され、空調制御手段の電源として太陽光発電機
の電力と家庭用ＡＣ１００Ｖとが併用されるようになっ
ているものである。

【００２５】また、風路内にはヒーターが配設し、暖房
時、熱電変換素子とヒーターとが併用されるようになっ
ているものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１によるト
イレ用空気調和機の構成図である。図において、符号１
０は空気調和機本体を示し、例えば陶器製の水タンク１
１は便器１２の洗浄用水を貯蔵するもので水タンク１１
及び便器１２は図示しないトイレの室内に配設されてい
る。水タンク１１の上部には水位に応じて洗浄用の水を
供給、停止するフロート弁１３が設けられている。水タ
ンク１１の下部にはトイレ使用者により操作される開閉
弁１４を介して便器１２につながる排水管１５の端部が
開口している。尚、水タンク１１の内部には常時一定量
の水が貯蔵されている。

【００２７】空気調和機本体１０の内部には垂直方向に
平行に延びた熱電変換素子２０が配設されている。この
ペルチェ効果を有する熱電変換素子２０は第１、第２熱
交換面２１、２３を有し、いずれか一方が吸熱面として
作用し他方が放熱面として作用するが、供給する電流の
向きによってその面の作用が入れ替わる。そして、第１
熱交換面２１は風路２５内に配設された熱交換体である
熱交換フィン２２を介して風路２５内を流れる空気流と
熱交換されるようになっている。ここで、熱交換フィン
２２の一面は接着等の手段により、第１熱交換面２１と
熱伝導を保って結合されている。また、風路２５内に配
設された送風手段であるファン２６によりトイレの室内
の空気は吸込口２７から取り入れられ、吹出口２８から
排出される。

【００２８】一方、第２熱交換面２３は熱交換器２４と
接着等の手段で熱伝導を保って結合されている。空気調
和機本体１０の内部に配設されたポンプ３０は、第１循
環水路３２ａ、第２循環水路３２ｂ、第３循環水路３２
ｃ及び第４循環水路３２ｄからなる循環水路３２内に組
み込まれている。熱交換器２４は第２循環水路３２ｂと
第３循環水路３２ｃと接続されており、熱交換器２４内
を流れる水道水と第２熱交換面２３とは熱交換されるよ
うになっている。また、第１循環水路３２ａは開閉弁で
あるトイレの水道栓１６と導水管３１を介して接続され
ており、水道水は水道栓１６から導水管３１通って循環
水路３２ａに供給される。また、第３循環水路３２ｃと
第４循環水路３２ｄとの接続部には、先端部が水タンク
１１内に臨んだ給水管３３が接続されている。また、第
４循環水路３２ｄの中間部には逆止弁３４があり、水道
栓１６からの水道水が給水管３３に直接流れないように
なっている。

【００２９】熱交換フィン２２及び熱交換器２４の下方
には熱交換フィン２２及び熱交換器２４からのドレン水
を回収するドレンパン３５，３６が設けられており、ド
レン水はドレン配管３７を通って水タンク１１内に排水
される。

【００３０】また、空気調和機本体１０内には、空調制
御手段４１が収納されており、詳細は図示していないが
この空調制御手段によってフ送風手段であるファン２
６、ポンプ３０の駆動が制御され、また熱電変換素子２
０に対して印加される直流電圧が制御される。この空調
制御手段４１にはスイッチ４２が設けられており、また
電源コード４０が接続されている。空調制御手段４１内
には、電源コード４０を介して供給される交流電圧を直
流に整流する電気回路が設けられている。

【００３１】次に、既存のトイレに上記構成の空気調和
機本体１０を据え付ける手順について説明する。通常、
トイレの水道栓１６は水タンク１１と接続管１７を介し
て接続されている。そこで、まず水道栓１６を閉めた後
に接続管１７を取り外す。次に、空気調和機本体１０を
トイレの壁面または天面にネジ等で取り付けた後、空気
調和機本体１０と水道栓１６、水タンク１１とを導水管
３１，給水管３３を介してそれぞれ接続する。最後にド
レン水が水タンク１１に入るようにドレン配管３７を空
気調和機本体１０に取り付け、水道栓１６を開ける。ま
た、図１ではドレン水が水タンク１１の蓋の部分に落ち
るようにドレン配管３７を配設しているが、ドレン水が
直接水タンク１１に入れるようにしてもよい。

【００３２】次に、上記構成のトイレ用空気調和機の動
作について説明する。水道栓１６を出た水道水は、導水
管３１を常時通り、第１循環水路３２ａ、第２循環水路
３２ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ及び
給水管３３までは供給されるが、水タンク１１内に所定
の水位の水道水が貯留されているときには、フロート弁
１３により水タンク１１内に水道水が流入しない。トイ
レ使用者によるスイッチ４２のオン操作によりトイレ用
空気調和機１０が始動するが、冷房運転または暖房運転
の選択はトイレ使用者によって任意に決められてもよ
く、或いはトイレ空間内の温度に基づいて自動的に決め
られてもよい。

【００３３】まず、冷房運転について説明すると、スイ
ッチ４２をオンすることにより、熱電変換素子２０には
ある方向の電流が供給され、第１熱交換面２１が吸熱面
として作用し、第２熱交換面２３が放熱面として作用す
る。また、スイッチ４２のオン操作と同時にファン２６
も作動しているので、風路２５内には吸込口２７から吹
出口２８に向けて空気流が存在している。従って、風路
２５内の空気流は最終的な吸熱部として作用する熱交換
フィン２２と熱交換して冷やされ、吹出口２８からトイ
レの室内に冷たい空気が供給され、室内の冷房が行われ
る。また、スイッチ４２のオン操作と同時にポンプ３０
も作動し、第１循環水路３２ａ、第２循環水路３２ｂ、
第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内を水道水が
循環するため、最終的な放熱部として作用する熱交換器
２４と効率よく熱交換され、循環水路３２内を循環する
水道水は温められる。

【００３４】次に、暖房運転について説明すると、熱交
換素子２０には冷房運転とは逆方向の電流が供給され、
第１熱交換面２１が放熱面として作用し第２熱交換面２
３が吸熱面として作用する。従って、風路２５内の空気
流は最終的な放熱部として作用する熱交換フィン２２と
熱交換して暖められ、トイレの室内に暖かい空気が供給
されるので、トイレの室内の暖房が行われる。一方、第
１循環水路３２ａ、第２循環水路３２ｂ、第３循環水路
３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内の水道水は最終的な吸熱
部として作用する熱交換器２４と熱交換して冷やされ
る。尚、冷房運転によって、第１循環水路３２ａ、第２
循環水路３２ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３
２ｄ内の水道水は高温化され、また暖房運転によって、
第１循環水路３２ａ、第２循環水路３２ｂ、第３循環水
路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内の水道水は低温化され
るが、この水道水は、冷暖房運転の終了時に水タンク１
１内に排出される。即ち、トイレ使用者によって開閉弁
１４が開かれ、水タンク１１内の水が便器１２に排出さ
れるため、水タンク１１内の水位は下がり、フロート弁
１３が開き、第１循環水路３２ａ、第２循環水路３２
ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内の水道
水は、水タンク１１に排出される。引き続き、新たに水
道水は、第１循環水路３２ａ、第２循環水路３２ｂ、第
３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内に、導水管３
１を通じて供給される。

【００３５】この実施の形態では以上のように構成され
ているので、便器１２や水タンク１１を改造することな
く容易に空気調和機本体１０を設置することができる。
また、第２熱交換面２３と接触する熱交換器２４内に水
道水が流れており、第２熱交換面２３と熱交換器２４と
は効率良く熱交換される。その結果、例えば冷房時には
第２熱交換面２３からの熱が水道水に効率よく伝達され
る、即ち水道水により第２熱交換面２３は効率よく冷却
され、それだけ第１熱交換面２１から第２熱交換面２３
に伝達される熱量が多くなり、風路２５内の空気流は効
率よく冷却される。また、トイレ使用後には、第１循環
水路３２ａ、第２循環水路３２ｂ、第３循環水路３２ｃ
および第４循環水路３２ｄ内の高温の水道水は、水タン
ク１１内に排出され、新たに低温の水道水が第１循環水
路３２ａ、第２循環水路３２ｂ、第３循環水路３２ｃお
よび第４循環水路３２ｄ内に供給され、次の運転に備え
るため省エネで効率のよいトイレ空調が可能となる。

【００３６】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２のトイレ用空気調和機の構成を示すが、実施の形
態１と同一又は相当の部分については同一の符号を付
し、その説明を省略する。実施の形態２では、第３循環
水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄの接合部分では給水管
３３と共にバイパス管５１が接続されている。このバイ
パス管５１の先端部はドレン配管３７に接続している。
また、バイパス管５１の中間部には電磁弁５２があり、
電気的に電磁弁５２を開くことで第１循環水路３２ａ、
第２循環水路３２ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水
路３２ｄ内の水道水をドレン配管３７を通して水タンク
１１に排水することができる。また、空気調和機本体１
０内には第１循環水路３２ａ、第２循環水路３２ｂ、第
３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内の水温を検出
できる水温検知手段であるサーミスタ５３が設けられて
おり、水温の情報は空調制御手段４１に送られる。ここ
で、サーミスタ５３は水温が検出できるものであれば他
の手段でもよい。

【００３７】次に、上記構成の空気調和機の動作につい
て図３のフローチャート図を用いて説明する。ステップ
１０１でトイレ使用者のスイッチ４２のオン操作で空調
要求が発生する。ステップ１０２では冷房運転をするか
暖房運転をするかの判断をするが、運転の選択はトイレ
使用者によって任意に決められるか、或いはトイレ空間
内の温度に基づいて自動で決められる（図示せず）。

【００３８】ステップ１０２で冷房運転と判断するとス
テップ１０３に進み、熱電交換素子２０の第１熱交換面
２１が吸熱面、第２熱交換面２３が放熱面となるように
熱電変換素子２０に電流を流し、ファン２６とポンプ３
０を作動させた後ステップ１０４に進む。なお、ポンプ
３０が作動すると第１循環水路３２ａ、第２循環水路３
２ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内を水
道水が循環する。

【００３９】ステップ１０４でサーミスタ５３の検知す
る循環する水道水の温度Ｔｗがａ℃よりも高いときは、
水温の上昇により熱交換能力が低下していると判断し、
ステップ１０５に進みＴ秒間電磁弁５２をオンして開弁
する。この結果、第１循環水路３２ａ、第２循環水路３
２ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内の高
温の水道水はバイパス管５１、ドレン配管３７を通して
水タンク１１に排水され、引き続き新たに水道栓１６か
ら導水管３１を通して第１循環水路３２ａ、第２循環水
路３２ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄに
水道水が流入される。

【００４０】一方、ステップ１０４でサーミスタ５３の
検知する循環する水道水の温度Ｔｗがａ℃以下であった
ら、そのままステップ１０４で空気調和機が運転を停止
するまで水道水の温度Ｔｗを監視し続ける。

【００４１】また、ステップ１０２で暖房運転と判断す
るとステップ１０６に進み、熱電変換素子２０の第１熱
交換面２１が放熱面、第２熱交換面２３が吸熱面となる
ように熱電変換素子２０に電流を流し、ファン２６とポ
ンプ３０とを作動させたあとステップ１０７に進む。ポ
ンプ３０が作動すると第１循環水路３２ａ、第２循環水
路３２ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内
を水道水が循環する。

【００４２】ステップ１０７でサーミスタ５３の検知す
る循環する水道水の温度Ｔｗがｂ℃よりも低いときは、
水温の下降により熱交換能力が低下していると判断し、
ステップ１０８に進みＴ秒間電磁弁５２をオンして開弁
する。この結果、第１循環水路３２ａ、第２循環水路３
２ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内の低
温の水道水はバイパス管５１、ドレン配管３７を通して
水タンク１１に排水され、新たに水道栓１６から導水管
３１を通して第１循環水路３２ａ、第２循環水路３２
ｂ、第３循環水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄに水道水
が流入される。

【００４３】一方、ステップ１０７でサーミスタ５３の
検知する循環する水道水の温度Ｔｗがｂ℃以上であった
ら、そのままステップ１０７で空気調和機が運転を停止
するまで水道水の温度Ｔｗを監視し続ける。その他の動
作については実施の形態１と略同一であり、その説明を
省略する。

【００４４】この実施の形態によれば、循環する水道水
の熱交換能力が低下した場合、つまり水道水が冷房時に
所定の温度より高温になったときには、すぐに所定の温
度よりも低温の熱交換能力の高い水道水を循環水路３２
ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに供給し、また水道水が暖
房時に所定の温度より低温になったときには、すぐに所
定の温度よりも高温の熱交換能力の高い水道水を循環水
路３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに供給しているた
め、熱効率の良い空調運転を長時間続けることができ
る。

【００４５】実施の形態３．次に、実施の形態３につい
て説明する。実施の形態３は、実施の形態２において空
気調和機本体１０に予備運転スイッチ（図示せず）を設
けており、空調制御手段４１を通じて熱電変換素子２０
とポンプ３０とを制御している。

【００４６】次に、以上構成の空気調和機の動作につい
て図４、図５のフローチャート図を用いて説明する。ま
ず、予備運転について図４を用いて説明する。ステップ
２０１でトイレ使用者による予備運転スイッチのオン操
作により予備運転要求が発生し、ステップ２０２におい
て冷房運転をするか暖房運転をするかを判断する。運転
の選択はトイレ使用者によって任意に決められるか、或
いはトイレの室内の温度に基づいて自動的に決められる
（図示せず）。

【００４７】ステップ２０２で冷房運転と判断するとス
テップ２０３に進み、熱電変換素子２０の第１熱交換面
２１が吸熱面、第２熱交換面２３が放熱面となるように
熱電変換素子２０に電流を流し、ポンプ３０を作動させ
たあとステップ２０４に進む。ポンプ３０が作動すると
循環水路３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ内を水道水が
循環する。

【００４８】ステップ２０４でサーミスタ５３の検知す
る循環する水道水の温度Ｔｗがａ℃よりも高いときは、
水温の上昇により熱交換能力が低下していると判断し、
ステップ２０５に進みＴ秒間電磁弁５２をオンして開弁
し、第１循環水路３２ａ、第２循環水路２ｂ、第３循環
水路３２ｃ、第４循環水路３２ｄ内の高温の水道水をバ
イパス管５１、ドレン配管３７を通して水タンク１１に
排水する。それと同時に、水道栓１６から導水管３１を
通して循環水路３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに新た
な水道水を向かい入れる。

【００４９】一方、ステップ２０４でサーミスタ５３の
検知する循環する水道水の温度Ｔｗがａ℃以下であった
ら、そのままステップ２０４で水道水の温度Ｔｗを監視
し続ける。

【００５０】また、ステップ２０２で暖房運転と判断す
るとステップ２０６に進み、熱電変換素子２０の第１熱
交換面２１が放熱面、第２熱交換面２３が吸熱面となる
ように熱電変換素子２０に電流を流し、ポンプ３０を作
動させたあとステップ２０７に進む。ポンプ３０が作動
すると循環水路３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ内を水
道水が循環する。

【００５１】ステップ２０７でサーミスタ５３の検知す
る循環する水道水の温度Ｔｗがｂ℃よりも低いときは、
水温の下降により熱交換能力が低下していると判断し、
ステップ２０８に進みＴ秒間電磁弁５２をオンして開弁
する。この結果、循環水路３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３
２ｄ内の低温の水道水がバイパス管５１、ドレン配管３
７を通して水タンク１１に排水され、水道栓１６から導
水管３１を通して循環水路３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３
２ｄに新たな水道水が流入される。

【００５２】一方、ステップ２０７でサーミスタ５３の
検知する循環する水道水の温度Ｔｗがｂ℃以上であった
ら、そのままステップ２０７で水道水の温度Ｔｗを監視
し続ける。

【００５３】そして、トイレ使用者によるオン操作また
は自動オンにより空調要求が発生した場合、図５のフロ
ーチャートに従って動作する。ステップ３０１で空調要
求が発生するとステップ３０２で予備運転をしているか
どうかを判断する。ステップ３０２で予備運転をしてい
ると判断した場合はステップ３０３に進み送風手段であ
るファン２６を作動させ空調を始める。一方、ステップ
３０２で予備運転をしていないと判断した場合はステッ
プ３０４に進み、熱電変換素子２０、ポンプ３０、ファ
ン２６を作動させ空調を始める。その他の動作について
は実施の形態２と略同一であり、その説明を省略する。

【００５４】この実施の形態によれば、予備運転により
熱交換体である熱交換フィン２２が予め冷却または放熱
されているので、空調要求が有り次第、瞬時に冷風また
は温風を吹き出すことができ、即冷性、即暖性の高い快
適な空調が可能になる。

【００５５】実施の形態４．以下、実施の形態４を図に
ついて説明する。図６はこの発明の実施の形態４による
トイレ用空気調和機の構成図であるが、実施の形態２と
同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省
略する。図において、空気調和機本体１０の表面に赤外
線検出による人体検知センサー６１が配設されている。
ここで、人体検知手段である人体検知センサー６１は赤
外線によるものではなく人が検出できるものであるなら
ば他の手段でもよい。

【００５６】次に、上記構成の空気調和機の動作につい
て図７のフローチャート図を用いて説明する。ステップ
４０１でトイレ使用者がトイレに入室し人体検知センサ
ー６１が人の存在を検知してオンした場合、ステップ４
０２に進み空気調和機を運転し、ステップ４０１に戻り
人体検知センサーで検知し続ける。

【００５７】一方、ステップ４０１でトイレ使用者が退
室して人体検知センサー６１が人体の不在と判断した場
合、人体検知センサー６１がオフとなり、ステップ４０
３に進み空気調和機が停止してステップ４０１に戻り人
体検知センサーで検知し続ける。

【００５８】この実施の形態によれば、人体検知センサ
ー６１を空気調和機本体１０に設けることにより、トイ
レ使用者がトイレに入室しているときのみ空気調和機が
運転するためエネルギの浪費を防止することができる。
また、トイレ使用者が空気調和機を直接入／切をしなく
てもよいため、操作が極めて簡単で、快適な空調が可能
になる。

【００５９】実施の形態５．次に、実施の形態５につい
て説明する。実施の形態４では人体検知センサー６１に
よりトイレ使用者の存在と連動して空気調和機のオン／
オフを制御したが、この実施の形態ではトイレの照明ス
イッチと連動して空気調和機のオン／オフを制御したも
のである。

【００６０】次に、上記構成の空気調和機の動作につい
て図８のフローチャート図を用いて説明する。ステップ
５０１でトイレ使用者がトイレの照明スイッチをオンし
た場合、ステップ５０２に進み空気調和機が運転を開始
し、ステップ５０１に戻り照明スイッチのオン／オフを
検知し続ける。一方、ステップ５０１でトイレ使用者が
退室して照明スイッチをオフした場合、ステップ５０３
に進み空気調和機の運転が停止するとともに、ステップ
５０１に戻り照明スイッチのオン／オフを検知し続け
る。

【００６１】この実施の形態によれば、トイレ使用者が
空気調和機を直接入／切をしなくてよく、安価な構成
で、操作が簡単かつ快適な空調が可能になる。

【００６２】実施の形態６．次に、実施の形態６につい
て説明する。実施の形態４では人体検知センサー６１に
よりトイレ使用者の存在と連動して空気調和機のオン／
オフを制御したが、この実施の形態ではトイレの換気扇
スイッチ（図示せず）と連動して空気調和機のオン／オ
フを制御したものである。

【００６３】この空気調和機の動作については、図９の
フローチャート図に示すように、ステップ６０１でトイ
レ使用者がトイレの換気扇スイッチをオンした場合、ス
テップ６０２に進み空気調和機が運転を開始するととも
に、ステップ６０１に戻り換気扇スイッチのオン／オフ
を検知し続ける。一方、ステップ６０１でトイレ使用者
が退室して換気扇スイッチをオフした場合、ステップ６
０３に進み空気調和機の運転が停止するとともに、ステ
ップ６０１に戻り換気扇スイッチのオン／オフを検知し
続ける。

【００６４】この実施の形態によれば、トイレ使用者が
空気調和機を直接入／切をしなくてもよく、安価な構成
で、操作が簡単かつ快適な空調が可能になる。

【００６５】実施の形態７．次に、実施の形態７を図に
ついて説明する。図１０は実施の形態７のトイレ用空気
調和機の構成図であるが、実施の形態１と同一または相
当部分については同一符号を付し、その説明を省略す
る。この実施の形態７では、吸込口２７の内部に活性炭
等を利用した脱臭フィルター７１が設けられており、空
気調和機本体１０の表面にはトイレ空間内の臭いを感知
できる臭気センサー７２が配設されている。

【００６６】この実施の形態によれば、図１１のフロー
チャート図で示すように、ステップ７０１でトイレ使用
者による臭気センサー７２の作動スイッチ（図示せず）
のオン操作（図示せず）により脱臭要求が発生すると、
ステップ７０２で臭気センサー７２によりトイレ空間内
に臭気が存在するかどうかを判断する。臭気がある場合
にはステップ７０３に進みファン２６を作動させ脱臭運
転が開始されるとともに、ステップ７０２に戻り、臭気
センサー７２で臭気を監視し続ける。一方、ステップ７
０２で臭気が存在しないと判断した場合には、ステップ
７０４に進みファン２６の運転は停止してステップ７０
２に戻り、臭気センサー７２で臭気を監視し続ける。

【００６７】この実施の形態によれば、空調とは別に独
立して脱臭運転が可能で、しかも臭気の存在する間だけ
脱臭運転をするので、トイレ空間を効率よく快適にする
ことができる。

【００６８】実施の形態８．次に、上記構成の実施の形
態８を図について説明する。図１２は実施の形態８のト
イレ用空気調和機の構成図であるが、実施の形態１と同
一の部分または相当部分については同一符号を付し、そ
の説明は省略する。実施の形態８では、屋外に設置した
太陽光発電機８１と空調制御手段４１とは電気的に接続
されている。空調制御手段４１は、太陽光発電機８１か
らの供給電力を優先して使用し、それで不足する場合に
は家庭用ＡＣ１００Ｖから電源コード４０を通して供給
される電力で補うようになっている（図示せず）。

【００６９】この実施の形態８では、昼間は太陽光発電
で電力を供給し、夜間や長時間運転で電力が不足した場
合は家庭用ＡＣ１００Ｖで補うため省エネ運転が可能に
なる。

【００７０】実施の形態９．次に、実施の形態９を図に
ついて説明する。図１３は実施の形態９のトイレ用空気
調和機の構成図であり、実施の形態１と同一または相当
部分は同一符号を付し、その説明は省略する。この実施
の形態９では、風路２５内において熱交換フィン２２の
ファン２６の前方にヒーター９１が配設されている。こ
のヒーター９１は接続線（図示せず）を介して空調制御
手段４１と電気的に接続されている。トイレ使用者から
の空調要求があり暖房運転が設定された場合、このヒー
ター９１に通電し、暖房運転の補助をする。

【００７１】この実施の形態９では、冬季等水道水の水
温が低く、熱電変換素子２０の能力が小さい場合でもヒ
ーターによる熱で十分な暖房が可能となる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のトイレ
用空気調和機によれば、第１熱交換面と第２熱交換面と
を含みペルチェ効果を有する熱電変換素子と、前記第１
熱交換面と熱伝導を保って接続された熱交換体と、この
熱交換体と熱交換する空気が流れる風路と、風路内に配
設された送風手段と、トイレの水タンク内に供給する水
を遮断する開閉弁に接続された導水管と、この導水管に
接続された循環水路と、この循環水路に設けられ前記導
水管を通じて導かれた水を循環させるポンプと、前記循
環水路の途中に設けられ前記第２熱交換面と熱伝導を保
って接続され循環水路内の水と熱交換する熱交換器と、
前記循環水路と接続され循環水路内の水を前記水タンク
に供給する給水管と、前記熱電変換素子に流す電流の向
きを変えることで前記風路内に流れる空気を冷却、加熱
してトイレ内の空調を制御する空調制御手段とを備え、
前記循環水路内の水を前記水タンク内に排水した後、新
たな水が前記導水管から前記循環水路に導入されるよう
になっているので、便器や水タンクを特別に改造する必
要がなく、新築時のみならず既存のトイレにも配管をつ
なぎ換えるだけで簡単に設置ができる。また、一方の熱
交換に流水を利用し、しかもトイレ洗浄後、循環水路内
の水をトイレの水タンク内に排水し、新たに熱交換能力
の高い水が開閉弁から循環水路に供給されるため、熱効
率がよい空調運転を継続して行うことができる。

【００７３】また、トイレ用空気調和機は、循環水路内
の水温を検知する水温検知手段を備え、循環水路内の水
温が上昇または下降して、熱交換能力が低下した場合、
循環水路内の水がトイレの水タンク内に排出され、新た
な水が循環水路内に供給されるようになっているので、
長時間運転しても能力が低下せず効率の高い空調ができ
る。

【００７４】また、トイレ用空気調和機は、予め熱交換
体を予熱または予冷する予備運転手段を備え、空調運転
要求があった場合、送風手段が作動して瞬時に冷風また
は温風が風路から吹き出されるようになっているので、
即冷性、即暖性の高い快適な空調が可能になる。

【００７５】また、トイレ用空気調和機は、人体検知手
段を備え、人が入室したことを検知した場合、トイレの
室内が空調されるようになっているので、トイレ使用者
がトイレに入室しているときのみ運転するため、省エネ
ルギーになり、またトイレ使用者が空気調和機を直接入
／切をしなくてよいため、操作が極めて簡単で、快適な
空調が可能になる。

【００７６】また、トイレ用空気調和機は、トイレ使用
者がトイレの照明スイッチをオン／オフするだけで空気
調和機を直接入／切をしなくてよく、安価な構成で操作
が簡単かつ快適な空調が可能になる。

【００７７】また、トイレ用空気調和機は、トイレ使用
者がトイレの換気扇スイッチをオン／オフするだけで空
気調和機を直接入／切をしなくてよく、安価な構成で操
作が簡単かつ快適な空調が可能になる。

【００７８】また、トイレ用空気調和機は、空調とは別
に独立して脱臭運転が可能で、しかも臭気の存在する間
だけ脱臭運転をするので、トイレの室内を効率よく快適
にすることができる。

【００７９】また、トイレ用空気調和機は、昼間は太陽
光発電の電力で運転し、夜間や長時間運転で電力が不足
した場合は家庭用ＡＣ１００Ｖ電源で補って運転するた
め省エネ運転が可能になる。

【００８０】さらに、トイレ用空気調和機は、暖房時風
路内のヒーターを使用するため、例えば冬季等で水道水
の水温が低く、熱電変換素子の能力が小さい場合でもヒ
ーターによる熱で十分な暖房が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１によるトイレ用空気調和機の構
成図である。

【図２】 実施の形態２によるトイレ用空気調和機の構
成図である。

【図３】 実施の形態２によるトイレ用空気調和機のフ
ローチャート図である。

【図４】 実施の形態３によるトイレ用空気調和機の予
備運転のフローチャート図である。

【図５】 実施の形態３によるトイレ用空気調和機の空
調運転のフローチャート図である。

【図６】 実施の形態４によるトイレ用空気調和機のシ
ステム構成図である。

【図７】 実施の形態４によるトイレ用空気調和機のフ
ローチャート図である。

【図８】 実施の形態５によるトイレ用空気調和機のフ
ローチャート図である。

【図９】 実施の形態６によるトイレ用空気調和機のフ
ローチャート図である。

【図１０】 実施の形態７によるトイレ用空気調和機の
構成図である。

【図１１】 実施の形態７によるトイレ用空気調和機の
フローチャート図である。

【図１２】 実施の形態８によるトイレ用空気調和機の
構成図である。

【図１３】 実施の形態９によるトイレ用空気調和機の
構成図である。

【図１４】 従来のトイレ用空気調和機の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 空気調和機本体、１１ 水タンク、１６ 水道栓
（開閉弁）、２０ 熱電変換素子、２１ 第１熱交換
面、２２ 熱交換フィン（熱交換体）、２３ 第２熱交
換面、２４ 熱交換器、２５ 風路、２６ ファン（送
風手段）、２７吸込口、３０ ポンプ、３１ 導水管、
３２ａ 第１循環水路、３２ｂ 第２循環水路、３２ｃ
第３循環水路、３２ｄ 第４循環水路、３２ 循環水
路、３３給水管、３７ ドレン配管、４１ 空調制御手
段、５１ バイパス管、５２電磁弁、５３ サーミスタ
（水温検知手段）、６１ 人体検知センサー（人体検知
手段）、７１ 脱臭フィルター、７２ 臭気センサー、
８１ 太陽光発電機、９１ ヒーター。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１熱交換面と第２熱交換面とを含みペ
   ルチェ効果を有する熱電変換素子と、前記第１熱交換面
   と熱伝導を保って接続された熱交換体と、この熱交換体
   と熱交換する空気が流れる風路と、風路内に配設された
   送風手段と、トイレの水タンク内に供給する水を遮断す
   る開閉弁に接続された導水管と、この導水管に接続され
   た循環水路と、この循環水路に設けられ前記導水管を通
   じて循環水路内に導かれた水を循環させるポンプと、前
   記循環水路の途中に設けられ前記第２熱交換面と熱伝導
   を保って接続され循環水路内の水と熱交換する熱交換器
   と、前記循環水路と接続され循環水路内の水を前記水タ
   ンクに供給する給水管と、前記熱電変換素子に流す電流
   の向きを変えることで前記風路内に流れる空気を冷却、
   加熱してトイレ内の空調を制御する空調制御手段とを備
   え、前記循環水路内の水を前記水タンク内に排水した
   後、新たな水が前記導水管から前記循環水路に導入され
   るようになっているトイレ用空気調和機。
2. 【請求項２】 循環水路内の水温を検知する水温検知
   手段を備えており、水温検知手段により検知された前記
   循環水路内の水温が所定の温度以上、または以下であっ
   て熱交換能力が低下した場合に、前記循環水路内の水が
   水タンク内に排水された後、新たな水が導水管から循環
   水路に導入されるようになっている請求項１記載のトイ
   レ用空気調和機。
3. 【請求項３】 熱交換体を予冷、または予熱する予備運
   転手段を備え、空調要求があり次第、送風手段が作動し
   て瞬時に冷風または温風が風路から吹き出されるように
   なっている請求項１または請求項２記載のトイレ用空気
   調和機。
4. 【請求項４】 人体の有無を検知する人体検知手段を備
   え、トイレ使用者がトイレに入室しているときのみトイ
   レの室内が空調されるようになっている請求項１ないし
   請求項３の何れかに記載のトイレ用空気調和機。
5. 【請求項５】 トイレの照明スイッチがオンのときトイ
   レの室内が空調されるようになっている請求項１ないし
   請求項４の何れかに記載のトイレ用空気調和機。
6. 【請求項６】 トイレの換気扇スイッチがオンのときト
   イレの室内が空調されるようになっている請求項１ない
   し請求項５の何れかに記載のトイレ用空気調和機。
7. 【請求項７】 室内の臭気を検知する臭気センサーと、
   この臭気センサーからの信号により作動し臭気を室外に
   排出する送風手段とを備えた請求項１ないし請求項６記
   載の何れかに記載のトイレ用空気調和機。
8. 【請求項８】 空調制御手段は、太陽光発電機と接続さ
   れ、空調制御手段の電源として太陽光発電機の電力と家
   庭用ＡＣ１００Ｖとが併用されるようになっている請求
   項１ないし請求項７の何れかに記載のトイレ用空気調和
   機。
9. 【請求項９】 風路内にはヒーターが配設され、暖房
   時、熱電変換素子とヒーターとが併用されるようになっ
   ている請求項１ないし請求項８の何れかに記載のトイレ
   用空気調和機。